Cтраница 2
Оказывается, что релятивистские члены в гамильтониане атома распадаются на две категории - одни из них линейны относительно операторов спинов электронов, а другие квадратичны по ним. Первые соответствуют как бы взаимодействию орбитального движения электронов с их спинами; его называют спин-орбитальным взаимодействием. Фактически однако, в тяжелых атомах взаимодействие спин - орбита значительно превышает взаимодействие спин - спин. [16]
Оказывается, что релятивистские члены в гамильтониане атома распадаются на две категории - одни из них линейны относительно операторов спинов электронов, а другие квадратичны по ним. Первые соответствуют как бы взаимодействию орбитального движения электронов с их спинами; его называют спин-орбитальным взаимодействием. Фактически однако, в тяжелых атомах взаимодействие спин - орбита значительно превышает взаимодействие спин - спин. [17]
Описанная схема расчета уровней энергии многоэлектронного атома применима при условии, что взаимодействия можно расположить в последовательности: действие на электроны эффективного потенциала ( одночастичное приближение), остаточное взаимодействие, спин-орбитальное взаимодействие. У большинства атомов величина магнитного взаимодействия спин - спин и спин - орбита имеет один и тот же порядок и меньше остаточных. В таком случае рассмотренная схема применима и говорят об L - S-связи, для которой характерно сложение при расчете отдельно орбитальных и отдельно спиновых моментов. Исключения представляют некоторые тяжелые атомы с почти полностью заполненными оболочками: у них взаимодействия спин - спин много больше взаимодействий орбита - спин и больше остаточных. В таком случае правомерен другой порядок сложения моментов импульса и другой метод определения терма. Кроме того, нередки случаи, когда спин-орбитальные и остаточные взаимодействия близки по величине. [18]
Ори этом энергия должна остаться неизменной, состояние же молекулы изменится в том отношении, что яанрав-ление орбитального и спинового момента относительно оси переменится на противоположное. В энергии А ( г) 2 изменяется знак 2, и для того, чтобы она осталась неизменной, необходимо, чтобы и А ( г) изменила знак. Бели Л - ф О, то отсюда нельзя сделать никаких заключений относительно значения величины А ( г), поскольку последняя зависит от орбитального момента, который сам меняет знак. Если же Л 0, то можно во всяком случае утверждать, что А ( г.) не изменится, а следовательно, должна тождественно обращаться в нуль. Таким образом, для 2-термов взаимодействие спин - - орбита в первом приближении не приводит к расщеплению; расщепление ( пропорциональное 22) появилось бы лишь при учете этого взаимодействия во втором приближении или взаимодействия спин-спин в первом приближении и потому сравнительно мало. [19]
Для многоэлектронного атома nso и Hss содержат члены трех тиров: взаимодействие электронов заполненных оболочек, взаимодействие электронов заполненных оболочек с электронами незаполненных оболочек и взаимодействие электронов незаполненных оболочек. Так, расщепление термов конфигурации nsril щелочноземельного атома приближенно описывается формулой (19.59), в которой надо заменить Z на эффективный заряд атомного остатка. Это обстоятельство оправдывает приближение (19.1) при расчете тонкого расщепления. Отметим в заключение, что отклонения отправила интервалов Ланде не обязательно определяются взаимодействием спин - спин. [20]
Каждый электронный терм характеризуется здесь, кроме числа Л, еще и числом Q. Если просто заменить Л на - Л, то изменится Q - Л - f 2, так что мы получим совсем другой терм. Взаимно вырожденными являются состояния с Л, Q и - Л, - Q. Снятие этого вырождения может произойти здесь не только под влиянием рассмотренного выше эффекта взаимодействия орбитального момента с вращением молекулы, но и под влиянием взаимодействия спин - орбита. Этот эффект может сам или в комбинации со взаимодействием орбита - вращение ( изменяющим Л без изменения 2) привести к Л - удвоению. [21]